Determinación de humedad y actividad de agua

Universidad de Concepción Campus Chillán

Facultad de Ingeniería Agrícola

Departamento de Agroindustrias

Propiedades físicas de los alimentos

“Determinación de humedad y actividad de agua.”

Introducción

Los procesos de deshidratación secado y concentración se realizan fundamentalmente con el fin de disminuir el contenido de agua en los alimentos, ya que el aumento de los solutos disminuye el deterioro de los alimentos, la actividad de agua difiere mucho del contenido de agua (humedad del alimento), dos alimentos con el mismo contenido de agua sufren diferente deterioro a diferente velocidad esto se explica por el agua se asocia con componentes no acuosos de los alimentos y a la intensidad de esta asociación se denomina actividad de agua, la importancia de este parámetro está directamente relacionada con la seguridad, estabilidad, almacenamiento y deterioro de los alimentos ya que los microorganismos se reproducen y llevan a cabo su metabolismo en presencia de agua disponible. La actividad de agua es el equilibrio de la humedad de un producto, se puede deducir o medir y se denomina agua libre la relación entre la presión parcial de vapor y la presión del agua pura a la misma temperatura. La actividad de agua nos da una idea de la cantidad de agua disponible metabólicamente para que un microorganismo se desarrolle.

Objetivo principal

Determinar la humedad y la actividad de agua de hojas de stevia.

Objetivos específicos

-Determinar humedad de una muestra de stevia mediante el método AOAC a 70°C

-Determinar actividad de agua en muestras de stevia mediante una batería de cámaras con distintos ambientes de soluciones saturadas y con actividad de agua conocidas.

Revisión bibliográfica

La actividad de agua en los alimentos es un valor que viene de la relación entre la presión de vapor de agua y la presión de agua pura a una misma temperatura, este valor va desde 0 a 1, la importancia de la actividad de agua es su actuación en la proliferación de microorganismos en el alimento y el deterioro o conservación de este veremos algunos ejemplos de actividades de agua y alimentos que corresponden a dicha actividad:

1. Tienen actividad de agua (Aw) de 0,98 o superior las carnes y pescados frescos, las frutas, hortalizas y verduras frescas, la leche, las hortalizas en salmuera enlatadas, las frutas enlatadas en jarabes diluidos. En este nivel de Aw los microorganismos patógenos proliferan con gran facilidad casi sin impedimento.

2. Tienen Aw entre 0,98 y 0,93 la leche concentrada por evaporación, el concentrado de tomate, los productos cárnicos y de pescado ligeramente salados, las carnes curadas enlatadas, los embutidos fermentados (no secos), los embutidos cocidos, los quesos de maduración corta, queso de pasta semidura, las frutas enlatadas en almíbar, el pan, las ciruelas con un alto contenido en agua. En los niveles cercanos al 0,98 dentro de este rango se reproducen la mayoría de los microrganismos patógenos conocidos y causantes de enfermedades o intoxicaciones alimentarias.

3. Tienen Aw entre 0,93 y 0,85 los embutidos fermentados y madurados, el queso Cheddar salado, el jamón tipo serrano, la leche condensada azucarada. Entre las bacterias conocidas, sólo una (Staphylococcus aureus) es capaz de producir intoxicación alimentaria a estos niveles de Aw pero pueden crecer muchos mohos productores de micotoxinas.

4. Tienen Aw entre 0,85 y 0,60 los alimentos de humedad intermedia, las frutas secas, la harina, los cereales, las confituras y mermeladas, las melazas, el pescado muy salado, los extractos de carne, algunos quesos muy madurados, las nueces. En este nivel las alteraciones se producen por microorganismos que crecen en concentraciones de azucares altas como los xerófilos y osmofilos o halófilos, as bacterias patógenas no se reproducen.

5. Tiene Aw inferior a 0,60 los dulces, el chocolate, la miel, los fideos, las galletas, las papas fritas, las verduras secas, huevos y leche en polvo. Los microorganismos no proliferan pero se pueden mantener vivos por largo tiempo

Según estos datos la importancia de conocer la actividad de agua se basa fundamentalmente en la conservación del alimento, poder hacer su vida útil más larga, características de calidad, tales como: textura, sabor, color, gusto, valor nutricional y reconocer las principales amenazas a las que el alimento está expuesto microbiológicamente.

Uno de los métodos para la medición de actividad de agua en los alimentos es la velocidad de sorcion (Landrock y Proctor, 1951), el cual se fundamenta en mediciones de pesos a temperatura constante, poniendo el alimento dentro de una cámara con atmosferas saturadas con sales, humedades relativas y actividad de agua del medio conocidas, luego de la obtención de datos estos se grafican y donde existe un quiebre desde valores de peso vs actividad de agua negativas a positivas se realiza el grafico de dispersión donde se interpola gráficamente al peso igual a 0 obteniendo la actividad de agua del alimento.

La actividad de agua técnicamente se define como la humedad de equilibrio de un producto con el ambiente dada por la presión parcial de vapor en la superficie del producto, donde por diferencias de gradientes se favorece la movilidad del agua entre el alimento y el ambiente favoreciendo la actividad microbiana, es por ello que se busca el equilibrio para determinar el ambiente necesario para el almacenamiento de productos.

Humedad en los alimentos (Hart, 1991)

Todos los alimentos elaborados y naturales poseen cierta cantidad de agua, entre 60 y 90% en alimentos naturales. En los tejidos animales y vegetales su puede encontrar agua en dos formas, agua libre y agua ligada, el agua libre es la que se puede mover con facilidad por los tejidos del alimento y es la forma predominante, el agua ligada esta combinada con moléculas de sacáridos, agua ligada a las proteínas, como agua de cristalización en los hidratos y absorbida en la superficie de las partículas coloidales.

Algunas razones por las cuales se determina la humedad en la industria alimentaria:

- La cantidad de agua presente puede afectar la textura

- El agua en exceso facilita la actividad microbiana

- El comprador no requiere agua en exceso en el producto, ejemplo la molienda del trigo debe hacerse a una humedad específica.

- Los materiales polvorientos se aglomeran en presencia de agua, ejemplo sal y azúcar.

- La determinación de la humedad facilita los procesos que se realizan durante la elaboración de alimentos al tener una concentración conocida de agua en las materias primas.

El método de secado por estufa se basa en la determinación de la pérdida de peso de un producto por evaporación de agua, se utiliza con muestras térmicamente estables sin una cantidad significativa de compuestos volátiles, los pasos a seguir son el pesado de la muestra, luego secado de la muestra, enfriado y el ultimo pesaje de la muestra. La diferencia del peso inicial con el peso final determinara el contenido de humedad de la muestra.

Desarrollo

Materiales

Hojas de stevia deshidratadas

Frascos (cámaras) 22 unidades

Cestillos 22 unidades

Alambre

Alicate

Balanza sensibilidad 1mg

Mufla

Soluciones:

- agua

- K2SO4

- KNO3

- NH4SO4

- NaCl

- NaNO2

- K(NO2)2

- K2SO3

- MgCl2

- CH3COOk

- NaOH

Método

Se determinó humedad mediante el método AOAC a 70°C con una muestra de 1 gramo aprox. De forma duplicada, la muestra se retiró de la mufla a las 24 horas luego de que llegara a un peso constante, se pesó y registro la muestra extraída de la mufla.

De modo simultaneo se estableció una batería de frascos o cámaras 2 con agua y 20 con sales saturadas a distintos niveles de actividad de agua (Aw) cada sal saturada de forma duplicada (10 sales saturadas para este practico), se adiciono un cestillo a cada cámara el cual colgada desde un agujero en la tapa con un mecanismo para ser pesado solo el cestillo sin abrir el frasco, se pesaron los cestillos ya adicionados a la cámara, luego se incorporó aproximadamente 1 gramo de hojas de stevia deshidratadas a los cestillos, se cerró el frasco y nuevamente se pesó el cestillo esta vez con las hojas de stevia. La medición del peso del cestillo con y sin muestra se realizó cuidadosamente junto con el frasco sin que el alambre toque los bordes del agujero en la tapa del frasco. Luego de 24 horas se realizó una nueva medición del peso en los cestillos sin abrir los frascos, se registró y tomo nota de los pesajes, luego de 48 horas se repitió el procedimiento de pesaje, se registró y tomo nota.

Resultados

Determinación de la humedad de hojas de stevia desidratadas, expresadas en % en la siguiente tabla

tabla 1.

% de humedad promedio % de humedad

A 7,7 7,8

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